Сярната киселина е ключов компонент в много промишлени химически процеси, от производството на торове до преработката на отпадъчни води до химическия синтез.
Повечето от сярата в света се намира в земята, от минерали като пирит (железен сулфид) и други сулфидни или дисулфидни съединения. Въпреки това, вместо директно извличане от земята, повече от 80% от сярата, използвана промишлено, е отпадъчен продукт, отстранен по време на рафинирането на изкопаемите горива, за да се предотвратят емисиите на серен диоксид.
С тенденцията към чисти и възобновяеми енергийни източници, надвиснала над индустрията за изкопаеми горива, има ли бъдеще за сярната киселина, каквато я познаваме?
Над 85% от сярата, която използваме, се превръща в сярна киселина, киселина, широко използвана в химическата промишленост при обработката и производството на стотици различни съединения. Това е силно корозивна минерална киселина с молекулна формула H2SO4, известен също като „масло от витриол“.
Това е безцветна до леко жълта вискозна течност, разтворима във вода във всички концентрации. Понякога може да откриете, че е тъмнокафяв, тъй като често е бил боядисан по време на промишлени производствени процеси, за да предупреди хората за опасния му характер. Сярната киселина е дипротична киселина и може да показва различни свойства в зависимост от концентрацията си. Тъй като е силна киселина, сярната киселина е корозивна за метали, камъни, кожа, очи, плът и други материали. Може също да овъгли дърво (но няма да причини пожар). Тези ефекти могат да се дължат главно на неговата силна киселинна природа и, ако е концентриран, на неговите силни дехидратиращи и окислителни свойства.
Сярна киселина може да се намери в редица ситуации - тя е компонент на киселинния дъжд и киселината на акумулатора и дори може да се образува, когато някои почистващи препарати за тоалетни се смесят с вода. Сярната киселина се използва най-често при производството на фосфатни торове. Освен това намира приложение в производството на експлозиви, други киселини, багрила, лепило, консерванти за дърво и автомобилни акумулатори. Използва се и при пречистване на нефт, ецване на метал, топене на мед, галванопластика, обработка на метали и производство на коприна и филм.
С нарастващата криза с изменението на климата и стремежа за замяна на изкопаемите горива с възобновяеми енергийни източници, индустрията, каквато я познаваме, ще трябва да се промени. Промишлеността се адаптира към изискванията на петрола и газа, като се опитва да намали отпадъците и да увеличи максимално ефективността, включително повторно използване на странични продукти и примеси, като сяра, които иначе биха причинили щети на околната среда.
Сярата обикновено присъства в изкопаемите горива при около 1-3% от теглото, което представлява 80% от повече от 80 милиона тона годишно световно предлагане на сяра. Преминаването към възобновяема енергия обаче е неизбежно, а с него и основен ремонт на ключови химически процеси и загуба на ключови реагенти като сярна киселина в мащабите, които имаме в момента. Предвижда се, че търсенето ще изпревари предлагането на сяра с някъде от 40 до 130% до 2040 г., в зависимост от степента на инфраструктурата за възобновяема енергия.
Едно от най-очевидните решения е да се добива сяра от изобилните сулфидни и сулфатни минерални находища на повърхността на Земята, какъвто беше основният източник на сяра в средата на двадесети век. Въпреки това, рудодобивът в сегашното си състояние също носи големи разходи за околната среда и хората, поради излагането на прахови частици и тежки метали, което в идеалния случай трябва да се избягва.
Намаляването на общото количество необходима сяра в цялата индустрия може да се постигне чрез по-внимателни практики за рециклиране и е потенциален вариант за ограничаване на търсенето. Рециклирането на отпадъците от торове би допринесло много за намаляване на количеството сурови фосфатни скали, които трябва да бъдат обработени с киселина, за да се създаде нов тор. В допълнение, рециклирането на странични продукти от сулфатни соли, причинени от химически процеси със сярна киселина, може да помогне за възстановяването на значителни части от сярата. Най-жизнеспособният продукт от този процес на рециклиране обаче е токсичният газ сероводород, така че са необходими повече изследвания, за да се изясни тази идея.
Замяната на сярната киселина с алтернативи може да бъде възможна в някои отношения. Азотната киселина е предложена като киселина, способна да преработва скали на ниво, подобно на сярната киселина, но отпадъчните води, произведени специално при екстракцията на фосфати за торове, са радиоактивни. Сярната киселина се използва и в литиево-йонни батерии, така че по-добрата инфраструктура за рециклиране на батерии или намирането на алтернативни форми за съхранение на енергия може да помогне много.
Ако искате да научите повече за здравето и безопасността на химикалите или как да минимизирате риска при работа с химикали, ние сме тук, за да ви помогнем. Разполагаме с инструменти, които да ви помогнат при задължителното отчитане, както и при генерирането SDS и оценки на риска. Имаме и библиотека на уебинари обхващащи глобалните разпоредби за безопасност, обучение за софтуер, акредитирани курсове и изисквания за етикетиране. За повече информация се свържете с нас днес на sa***@ch********.net.
Източници:
